单类蜂王信息素阻止蚂蚁、蜜蜂和黄蜂的工人繁殖

由KU Leuven和国际研究人员组成的团队奥立龙ORION进行的一项新研究发现，黄蜂，蚂蚁和一些蜜蜂中蜂王信息素的化学结构惊人地相似，尽管这些昆虫被数百万年的进化所分开，并且每个昆虫都独立于另一个进化而进化出真社会性。结果表明，社会昆虫的不同群体使用的蜂王信息素是从共同孤独祖先的保守信号进化而来的。

研究人员在1月17日的《科学》杂志上写道，这些新的见解"可以大大有助于我们理解昆虫的真社会性进化"。真社会性的特点是合作育雏，重叠的成年代以及肥沃的女王和不育工人之间的劳动分工。

研究人员首先在具有代表性的黄蜂，蜜蜂和蚂蚁物种中寻找不育诱导的蜂王信息素。在通过分析蚁后和工人的化学特征来识别候选的女王信息素后，他们创建了信息素的合成样品并对其进行了测试，以查看它们是否抑制了工人的繁殖。

他们发现，合成气味模仿了巢中活蚁后存在的效果 - 与非气味控制相比，当暴露于气味处理时，更少的工人卵巢被激活并且退行更多。

所有三个物种的蜂王信息素都属于一类化学物质：饱和碳氢化合物。为了进一步调查他们在更大样本的群居昆虫物种中的发现，研究人员随后使用先前发表的研究数据对64个物种的生育和女王相关气味进行了系统综述。研究结果相吻合：饱和碳氢化合物是蚁后或可育个体过度生产的最常见的化学物质类别。由此，研究人员得出结论，饱和碳氢化合物在蚂蚁，蜜蜂和黄蜂中充当了一类保守的女王信息素 - 这是一个令人惊讶的发现，因为这些昆虫在大约1.45亿年前开始分化，并且每个昆虫都独立地进化出真社会性。

如何解释信息素女王在远亲物种中的化学结构相似性？"我们的想法是，社会昆虫中的蜂王信息素可能是从孤独昆虫物种的女性个体使用的'生育线索'进化而来的。这些线索可能被用来吸引男性伴侣，"通讯作者Tom Wenseleers说。"我们研究的一些化合物也作为孤独昆虫物种的配偶引诱剂，这一事实加强了这一假设。这最终支持了这样一种假设，即生育信号最终进化成调节繁殖的女王信息素，自所有社会昆虫的最后一个共同孤独祖先以来一直保持不变，该祖先生活在大约1.45亿年前，"Wenseleers说。